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本研究评估了来源于乳酸菌的外源代谢物制剂（ExAFs）对多重耐药大肠杆菌（MDR E. coli）的抗菌活性。通过时间-杀菌实验和电子显微镜分析，研究发现E10（Weissella cibaria UTNGt21O的细胞游离上清液）表现出最强的杀菌效果，且作用机制涉及膜破坏和多种生物活性代谢物的协同作用。这些结果为开发天然、广谱、低毒性的抗菌策略提供了新思路。
文献概述
本文《Exometabolite-Based Antimicrobial Formulations from Lactic Acid Bacteria as a Multi-Target Strategy Against Multidrug-Resistant Escherichia coli》，发表于Antibiotics杂志，回顾并总结了乳酸菌来源的外源代谢物制剂（ExAFs）对多重耐药大肠杆菌L1PEag1的抗菌效果。研究通过多种乳酸菌株的细胞游离上清液（CFS）与外源添加物（如EPS和Aloe vera提取物）组合，筛选出具有高效杀菌活性的制剂，并通过代谢组学分析鉴定其中的活性成分，进一步探讨其多靶点作用机制。
背景知识
多重耐药细菌（MDR）已成为全球公共健康和食品安全的重要挑战，尤其是革兰氏阴性菌如大肠杆菌对多种抗生素产生耐药性。传统抗生素在食品和医疗中的长期使用促使耐药基因水平传播，因此亟需替代的天然抗菌策略。乳酸菌（LAB）因其天然安全性、抗菌代谢物的多样性和潜在的多靶点作用机制，成为对抗MDR病原体的有力候选。乳酸菌分泌的外源代谢物（exometabolites）包括有机酸、过氧化氢、二乙酰和抗菌肽（如细菌素）等，已被广泛研究用于食品保鲜和肠道病原体控制。然而，这些代谢物在复杂食品基质中的稳定性、抗菌活性的持久性以及成分间的协同作用仍需进一步优化。
近年来，多种研究聚焦于乳酸菌的代谢物在食品接触表面的抗菌活性，尤其是其在低pH条件下的稳定性与作用机制。本研究进一步拓展了这一方向，通过筛选不同乳酸菌株的细胞游离上清液，并结合代谢组学分析，鉴定出具有多靶点杀菌效应的天然抗菌成分，为后续天然食品防腐剂或临床抗菌疗法的开发提供了基础。
研究方法与实验
研究使用14种不同的乳酸菌细胞游离上清液（CFS）为基础的抗菌制剂（ExAFs），部分制剂结合外源多糖（EPS）或Aloe vera提取物以增强稳定性和扩散能力。抗菌活性通过琼脂扩散法和时间-杀菌实验评估，同时利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察制剂对细菌细胞膜和细胞结构的影响。最有效的制剂E10被进一步通过液相色谱-质谱（LC–MS/MS）分析，鉴定其中的生物活性代谢物，并与已知的核糖体合成后修饰肽（RiPPs）数据库进行结构相似性比对。
关键结论与观点
研究意义与展望
本研究揭示了乳酸菌来源的外源代谢物制剂在对抗多重耐药大肠杆菌中的潜力，尤其是E10制剂表现出快速且强效的杀菌能力。由于这些成分均为天然来源，并且部分化合物已被批准用于食品或药物用途，它们有望作为新型绿色抗菌剂应用于食品保鲜、医疗敷料或肠道病原体控制。未来研究应进一步验证这些代谢物在复杂食品基质中的稳定性与功效，并评估其在体内模型中的抗菌效率和安全性，以推动其实际应用。
结语
本研究为开发天然、多靶点抗菌策略提供了有力支持，尤其强调乳酸菌来源的细胞游离上清液（CFS）在对抗多重耐药病原体中的应用前景。E10制剂显示出最强的抗菌活性，且其代谢组学特征提示存在多种已知和未知抗菌化合物的协同作用。这一发现不仅拓展了乳酸菌代谢物在食品微生物控制中的作用，也为新型抗菌药物的开发提供了可探索的分子基础。未来研究可聚焦于制剂优化、成分分离与合成、以及在食品和动物模型中的实际应用测试。
